Túlélték az ősemberek a szupervulkán kitörését

Publikálás dátuma
2018.03.14. 19:55
Illusztráció: pexels.com
A Dél-Afrika területén élő kőkorszaki emberek túlélték a történelem legnagyobb vulkánkitörését 74 ezer évvel ezelőtt - írta az MTI egy, új, a BBC News által ismertetett tanulmány alapján.

Az indonéziai Szumátrán 74 ezer évvel ezelőtt tört ki a Toba szupervulkán. A tudósok hosszú ideig úgy vélték, hogy az elmúlt két és félmillió év legnagyobb vulkánkitörése miatt a légkörbe került hamu vulkánikus telet okozott, amelynek következtében nemcsak a növény és állatvilág számos faja pusztult el, hanem az emberi népesség létszáma is drasztikusan visszaesett. A Dél-Afrikában folytatott legutóbbi ásatásokon talált leletek azonban arra utalnak, hogy a térség kőkorszaki emberei nemcsak túlélték a katasztrófát, de azt követően "virágzott" is az élet településeiken.

Egy nemzetközi kutatócsoport végzett feltárásokat a Dél-Afrika déli partvidékének két helyszínén. A leletek alapján ebben a térségben a vulkánkitörés előtt és után is volt emberi tevékenység. A kutatás megerősítette a korábbi, a Malawi-tó fenekén folytatott vizsgálat eredményét, amely nem találta a nyomát a globális klímakatasztrófának. A Nature folyóiratban publikált tanulmány szerzője, Curtis Marean rámutatott, hogy a kutatás révén sikerült valódi válaszokat találni a Toba vulkán kitörésével kapcsolatos kérdésekre. A katasztrófa hatása Afrikában számított igazán, hiszen az volt a modern emberiség bölcsője - emlékeztetett a tudós.

A tanulmány szerint a kutatók a dél-afrikai ásatásokon apró vulkáni tevékenységből származó üvegszemcséket találtak az üledékes talajban. A kémiai elemzés kimutatta, hogy a szilánkok egyeznek a 9 ezer kilométerrel távolabb fekvő Toba-kráternél talált szilánkokkal. Úgy tűnik, először sikerült a forrásától ilyen távol azonosítani vulkáni kitörés maradványát. A hatalmas távolság szintén az óriási erejű kitörésre utal. Marean szerint erős bizonyítékokat gyűjtöttek arra, hogy a vizsgált kőkorszaki települések túlélték a vulkánkitörést. Archeológiai módszerekkel nehéz megbecsülni, hogyan nőtt vagy csökkent a korszakban egy adott település népessége, azt azonban meg lehet mondani, hogy milyen intenzitással használták a területet az emberek - mondta.

A kutatók ételkészítésből származó kagylómaradványokat és szerszámkészítésből származó kőlemezeket is találtak. "A Toba kitörése után az emberi tevékenység megnőtt. Nagyobb embercsoportok éltek vagy tartózkodtak hosszabb ideig a területen" - jelentette ki a tudós. A kutatás eredményeit egy új technika alapozta meg, amellyel pontosan meg tudták állapítani az üvegszilánkok korát. Marean elmondta: arra biztatnak más kutatókat is, hogy használjanak hasonló módszereket az afrikai régészeti helyszíneken, és így kiderül majd, hogy más populációk is erősödtek-e a Toba kitörése után.

Szerző

Sikeres "farmerek" lehettek az őssejtjeink

Publikálás dátuma
2018.03.14. 12:11
Kék a sejtmag, aranysárga a mitokondriumok, szürke a sejtváz jelölése Illusztráció: Flickr/NIH Image Gallery/Torsten Wittmann,
Elképzelhető, hogy a mai összetett földi életformák annak köszönhetik létezésüket, hogy nagyjából kétmilliárd éve egy baktérium úgy „háziasította” a mitokondrium ősét, ahogyan például az ember a sertést - adja hírül az MTA.

A minket körülvevő, közvetlenül megfigyelhető élet szinte kivétel nélkül sejtmagvas sejtekből, vagyis eukariótákból áll. A biomassza nagyobbik részét mégis a sokkal egyszerűbb prokarióták (sejtmag nélküli baktériumok és hozzájuk hasonlóan egyszerű felépítésű archeák) alkotják. Az egyik legnehezebbnek tartott nagy evolúciós átmenet az eukarióták kialakulása volt a prokarióta ősökből, nagyjából kétmilliárd éve.

Annyit biztosan tudunk, hogy az átmenet során egy archea- és egy baktériumfaj olyan szoros szimbiózisra lépett, hogy a baktérium véglegesen bekerült a gazda archaeába. Az összeolvadás eredményeképpen jött létre a később rendkívül sikeres (és soha meg nem ismételt) eukarióta sejtvonal, a bekebelezett szimbionta baktériumból pedig sejtszervecske lett: a mitokondrium. A mitokondriumok megőriztek bizonyos mértékű önállóságot, azonban ma már képtelenek a sejteken kívül, magukban túlélni. Ugyanakkor az eukarióta sejtek számára is létfontosságú a mitokondriumok jelenléte: tápanyagokért és stabil otthonért cserébe bőséges mennyiségű energiát termelnek a gazdasejt számára ATP- (adenozin-trifoszfát) molekulák formájában.

Olajozott rendszer, hiányos magyarázatok

Ez egy tökéletesnek tűnő partnerkapcsolat, azonban genetikai vizsgálatokból ismert, hogy a mitokondriumok energiájának „megcsapolásáért” felelős fehérjét a gazdasejt csak jóval az összeolvadás után (a becslések szerint több millió év alatt) fejlesztette ki. Mivel fosszíliák híján igen kevés konkrétumot tudunk erről az evolúciós folyamatról, leginkább elméletek versengenek egymással. Egyesek szerint a mitokondrium őse inkább a gazdasejten élősködő parazita volt, mások szerint a gazda volt az, amely kihasználta a mitokondrium ősét azzal, hogy vadászott rá, és megette. Mindkét esetben nehéz azonban megmagyarázni, hogy az egyoldalú kapcsolat miként tudott stabilan fennmaradni olyan hosszú ideig, amíg az „energiacsapoló” fehérje kifejlődött.

Az első igazi gazdálkodók

A kutatók a tanulmányukban egy harmadik hipotézist vizsgáltak, amely szerint rejtett előnyök stabilizálhatták a kezdeti előnytelen kapcsolatot. Ezt a „gazdálkodó” (farming) hipotézist több mint húsz éve fogalmazta meg John Maynard Smith és Szathmáry Eörs. Eszerint a gazdasejt ragadozó volt, amely rendszeresen fogyasztott más baktériumokat, köztük a mitokondrium akkor még szabadon élő ősét is. Azonban valamilyen oknál fogva a gazda nem emésztette meg az összes elfogott baktériumot: amelyek túlélték a bekebelezést, élve tengődtek a gazdán belül (pl. mert fotoszintetizáltak), esetleg még szaporodni is képesek voltak. Vagyis a gazdasejt valódi gazdálkodóként úgy tartotta a baktériumokat, ahogy az ember tartja a sertést (vagy a borsót, ha a fotoszintézisnél maradunk). Amennyiben a környezetben elfogyott a zsákmány, az ilyenkor éhező gazdának előnyös lehetett, ha volt saját tartaléka, amivel túlélhette a szűkös időket – ezáltal evolúciós előnybe került azokhoz a sejttípusokhoz képest, amelyek nem rendelkeztek a gazdálkodás képességével.

A PNAS-ben nemrég megjelent tanulmány szerzői (Zachar István, Szilágyi András, Számadó Szabolcs és Szathmáry Eörsevolúciós-ökológiai modellek segítségével mutatták be, hogy ez az előny elegendő ahhoz, hogy ökológiai időskálán a gazdálkodás képessége kiszorítsa az e képességgel nem rendelkező egyedeket, illetve hogy evolúciós időskálán a gazdálkodás képessége kialakuljon és elterjedjen a populációban. Ráadásul a gazdálkodók mindig stabilnak bizonyultak a mutációkkal rendre felbukkanó, gazdálkodásra képtelen típusokkal szemben. A gazdálkodás lényege, hogy a jó időszakban egy kis befektetéssel (amit a gazda későbbre eltesz, azt nem tudja most megenni) csökkenthető a hosszú távú veszteség vagy akár a kihalás kockázata is. Egyszerűen összefoglalva: jobb ma és holnap is egy-egy veréb, mint ma egy túzok és holnap az éhhalál. Ez a trükk nemcsak a mitokondrium megjelenésénél lehetett hasznos, de további endoszimbiózisokat is megmagyarázhat, például a plasztiszok, azaz a zöld színtestek eredetét - olvasható az MTA tájékoztatásában.

Szerző
Témák
őssejtek

Meghalt Stephen Hawking

Publikálás dátuma
2018.03.14. 08:58
AFP fotó
Meghalt Stephen Hawking világhírű brit elméleti fizikus. A 76 éves tudós szerdára virradóra hunyt el cambridge-i házában.

A korunk egyik legnagyobb elméjeként, az "asztrofizika popsztárjaként" is emlegetett Hawking 1942. január 8-án született Oxfordban. Tizenhét évesen került az Oxfordi Egyetemre, fizikából szerzett diplomát kiváló eredménnyel. Kozmológiai-asztrofizikai tanulmányait Cambridge-ben folytatta, ahol 1966-ban szerzett doktori fokozatot.

Az egyetemi évek alatt gyógyíthatatlan betegséget (amiotrófiás laterálszklerózist) diagnosztizáltak nála, amely a mozgató idegpályák elsorvadásához vezetett. Kezdetben bottal járt, de 1969-ben végleg tolókocsiba kényszerült, a bénulás elhatalmasodása után fej- és szemmozdulatokkal vezérelhetővé tett beszédszintetizátor segítségével tudta már csak megosztani gondolatait másokkal. Az orvosok rövid időt jósoltak neki, de csodával határos módon több mint öt évtizedet élt együtt betegségével, amely bár testi állapotát lerontotta, de az elméjét nem.

Kétszer nősült meg és három gyermeke lett. Gyermekkori szerelmét vette el, 30 évig élte együtt, ám felesége valóságos zsarnoknak nevezte a fizikust. 1995-ben aztán ápolóját vette el, ez a kapcsolat 11 évig tartott.

Már doktoranduszként, 1965-ben, a brit Roger Penrose-val közzétette az ősrobbanásra vonatkozó elméletét. Ez forradalminak számított, sokan vitatták. Sokat foglalkozott Albert Einstein relativitás elméletével, s igazolta, hogy az az univerzum keletkezését is megjósolta. Évtizedeken keresztül a relativitás elméletének a kvantumfizikával való ötvözésével kísérletezett, illetve rá akart találni a nagy egységesítő teóriára, amely az univerzum minden részét leírhatta volna, a mikrotól a makrokozmoszig. A tudomány egyfajta popsztárjának tartották talán azért is, mert olyan tabutémákról is szívesen beszélt, mint a földönkívüliek.

Az idő rövid története című, 1988-ban megjelent könyve tette széles körben ismertté, a kötetet negyven nyelvre fordították le, harmincmillió példány kelt el belőle. Hawking szerepelt már rajzfilmekben, sorozatokban, lemezeken is. 2001-ben jelent meg Az univerzum dióhéjban című munkája, amelyben arra hívja fel a figyelmet, hogy az emberi fajnak nincs jövője, ha nem terjeszkedik a világűrben. 2005-ben adta ki első könyvének átdolgozott, kibővített változatát Az idő még rövidebb története címmel. 2010-ben megjelent A nagy terv című könyve azért kavart vitát, mert azt fejtette ki, hogy a világegyetem keletkezése a fizika törvényeivel megmagyarázható, így nincs szükség a Teremtőre.

Az utolsó években mind többször figyelmeztetett arra, hogy a tudományt veszélyes dolgokra lehet felhasználni. A robotok, a klímaváltozás, a nukleáris fegyverkezés, de a géntechnika is veszélybe sodorhatja bolygónkat – közölte. Az emberiségnek ezért az univerzumban kell terjeszkednie, hogy valahová menekülhessen egy saját maga által előidézett katasztrófa esetén.

2017-ben ingyen hozzáférhetővé tette 1965-ben készült doktori értekezését, amelyre a közzétételt követő első héten több mint kétmillióan voltak kíváncsiak.

Hawking harminckét évesen lett a brit Királyi Akadémia tagja, harminchét évesen megkapta Cambridge-ben a matematika tanszék Lucas-professzori (tanszékvezetői) posztját, amelyet Newton is betöltött. 2009-ben nyugdíjba vonult, de professor emeritusként folytatta munkáját a Cambridge-i Egyetemen, a relativitáselmélettel és gravitációval foglalkozó csoportot vezette.

Szerző